 |
Глава 1. Автоматизация профессиональной деятельности
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время компьютерное моделирование используется как средство познания действительности, проектирования и обучения во всех сфер человеческой деятельности. Поэтому целесообразность использования компьютера в учебном процессе очевидна. Один из способов применения компьютера и его сочетаемость с содержанием, формами и методами обучения представлены в дисциплине «Программные средства профессиональной деятельности».
Целью дисциплины «Программные средства профессиональной деятельности» является подготовка специалистов, владеющих общими принципами и методами автоматизации инженерной деятельности и имеющих навыки их практического использования в области электромеханики и энергетики.
В соответствие с рабочей программой дисциплина изучается один семестр. Приэтом теоретический материал изложен в виде лекций, в которых приведены принципы и основы использования пакетов прикладных программ (ППП) для автоматизации профессиональной деятельности специалистов по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника». Основное внимание, при освоении этой дисциплины, уделяется выполнению лабораторных работ в компьютерных классах. Для закрепления навыков работы с прикладными программами каждый студент выполняет самостоятельно индивидуальные задания.
Основой при изучении дисциплины являются знания информатики и вычислительной техники, основ математического анализа, теоретических основ электротехники, теоретических основ электроники, инженерной и компьютерной графики. Студенты должны иметь уверенные навыки работы с персональным компьютером.
Инженерная деятельность как профессия связана с регулярным применением научных знаний в технической практике. Целью инженерной деятельности – создание принципиально нового технико-технологического артефакта.
|
|
|
В соответствии с фундаментальной и специальной подготовкой специалисты отмеченного выше направления выполняют следующие виды профессиональной деятельности:
· Конструкторская и технологическая;
· Организацинно-управленческая;
· Научно-исследовательская.
Предусмотрена так же при подготовке специалистов адаптация к таким видам профессиональной деятельности:
· Монтажно-наладочные работы;
· Эксплуатационное и сервисное обслуживание.
Приэтом они должны быть подготовлены к решению следующих видов задач:
Для конструкторской и технологической деятельности:
1. Проектирование, разработка и конструирование элементов электротехнического оборудования, электромеханических и энергетических систем с использованием информационных технологий;
2. Разработка технических условий, технологических и технических описаний;
3. Разработка контрольных карт и документов технологического контроля качества
Для организацинно-управленческой деятельности:
1. Организация работы коллектива исполнителей, принятие управленческих решений в условиях различных мнений;
2. Осуществление технического контроля, испытаний и управления качеством в процессе производства;
3. Оценка производственных и непроизводственных затрат на обеспечение заданного уровня качества продукции с учетом международных стандартов
Для научно-исследовательской деятельности:
1. Использование теоретических моделей для прогнозирования свойств и поведения объектов деятельности;
2. Проведение испытаний электротехнических изделий, систем электрооборудования и их элементов;
3. Применение методов анализа процессов обеспечения качества, испытаний и сертификации продукции;
|
|
|
4. Использование компьютерных технологий моделирования и обработки результатов.
Для монтажно-наладочной деятельности:
1. Разработка монтажной, наладочной и ремонтной документации;
2. Планирование монтажно-наладочных работ по вводу в эксплуатацию электротехнического оборудования с дистанционным и программным управлением;
3. Проведение приемно-сдаточных испытаний электротехнического оборудования
Для организации эксплуатационного и сервисного обслуживания:
1. Проведение испытаний и определение работоспособности установленного и ремонтируемого оборудования;
2. Выбор оборудования для замены в процессе эксплуатации;
3. Руководство проведением работ по техническому обслуживанию электрических машин, аппаратуры, электротехнического оборудования и систем внутризаводского электроснабжения.
4. Сервисное обслуживание автоматизированных электромеханических и энергетических систем.
Проблемы инженерной деятельности тесно сопряжены с проблемами социальными. В этом отношении особенно важна роль государства. Сегодня российские инженеры остро нуждаются в четкой инновационной политике государства, в пополнении своих рядов высококвалифицированными специалистами, в повышении их социального статуса, что позволило бы быстро ликвидировать отставание от высокоразвитых стран по ряду позиций. Создание и развитие техники информационных процессов и технологий делает деятельность инженера всеохватывающей. В этой связи следует обратить внимание на то, что при полных циклах автоматизации человек исключается из технической системы, но он все же остается главным агентом в процессе разработки, внедрения и освоения новых техники и технологии.
В электротехнике, электроэнергетике задача инженера – организация процессов получения, передачи, преобразования и распределения электрической энергии на основе разработки соответствующих систем, машин, аппаратов, регулирующих устройств и т.п.
Инструментарием современной инженерной деятельности является система автоматизированного проектирования (САПР), с помощью которой реализуются этапы функционального, алгоритмического, конструкторского и технологического проектирования.
|
|
|
Функциональное проектирование – это разработка структурных, функциональных и принципиальных схем технических систем.
Алгоритмическое проектирование – разработка алгоритмов функционирования технических систем, и программного обеспечения для управления системой в целом и ее отдельными блоками с помощью ЭВМ и издание общего математического обеспечения.
Конструкторское проектирование – выбор формы и материалов, подбор унифицированных изделий, их пространственное расположение и т.п.
Технологическое проектирование – разработка технологических процессов и создания технической системы.
При этом все многообразие возникающих задач решается путем математического моделирования, а проектные процедуры сводят к расчету и проектированию отдельных устройств и системы в целом, анализу процессов в системе, к оптимизации устройств и систем и их синтезу.
Расчет и проектирование состоят в определении параметров и характеристик отдельных элементов, звеньев, блоков, устройств, частей системы и всей системы в целом. Для этого на основе определенных физических зависимостей и закономерностей, заложенных в основу их принципа действия, составляются алгоритмы и методики их расчета.
Задачи анализа сводятся к определению свойств и показателей системы и конкретного ее объекта при изменении их внутренних параметров или внешних воздействий, в исследовании переходных и установившихся режимов работы, условий устойчивости и т. д.
Оптимизация состоит в определении такой оптимальной комбинации значений внутренних параметров элементов и устройств системы и системы в целом при их неизменной структуре, при которой одна или несколько внешних характеристик или параметров объекта исследований имеют наилучшие значения согласно выбранному критерию. При этом составляется функция цели, в концентрированной форме отражающая конечный смысл решаемой задачи: поиск оптимальной характеристики объекта с учетом определенных ограничений. Поиск же глобального минимума или максимума функции цели, в зависимости от характера решаемой задачи, осуществляется по нескольким методам, составляющим предмет нелинейного программирования.
|
|
|
Синтез заключается в определении структуры проектируемого объекта и значений параметров его элементов, при которых устройство наилучшим образом, согласно выбранному критерию, отвечает необходимым требованиям.
Глава 1.АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Автоматизация – одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций.
|
|
|
